Interspecific and intraspecific variation in gastrointestinal microbiota composition of parrots and its association with incidence of selected disorders

Abstract

Captive parrots are susceptible to various digestive, metabolic, and behavioural disorders. Recent research in other vertebrates has suggested that these disorders can be linked to the gut microbiota, directly or through the microbiota-gut-brain axis. Although many commercial probiotic products intended for the use in parrots advertise beneficial effects on digestion and mental well- being, these statements are not sufficiently supported with publicly available scientific evidence, but probably rather based on the extrapolation of the knowledge of microbiota-gut-brain interactions in poultry, mice, and humans. However, there are substantial differences in the gastrointestinal tract morphology and gut microbiota composition between parrots and these model vertebrates. This thesis aimed to describe the interspecific and intraspecific variation in the gut microbiota composition of parrots and to link the variation in microbial communities to the incidence of eight selected behavioural and physiological disorders. The gut microbiota composition of 491 individuals from 85 parrot species was analysed using 16S rRNA metabarcoding. The host species, type of feed, and housing environment were identified as the main factors influencing the diversity and composition of the gut microbiota of parrots. A...

Papoušci chovaní v zajetí mohou trpět různými poruchami trávení, metabolismu a chování. Výzkum posledních let ukázal, že tyto poruchy by mohly souviset se střevní mikrobiotou, buďto přímo, nebo přes osu mikrobiota-střevo-mozek. Přestože mnoho komerčních probiotických produktů určených papouškům inzeruje prospěšné vlivy na zažívání a duševní pohodu, tyto vlivy nejsou dostatečně podpořeny veřejně dostupnými vědeckými pracemi. Jejich existence je předpokládána spíše na základě znalostí o ose mikrobiota-střevo-mozek získaných ve studiích prováděných na drůbeži, myších a lidech. Papoušci se však od těchto modelových obratlovců významně liší morfologií trávicího traktu, i složením střevní mikrobioty. Tato práce měla za cíl popsat mezidruhovou a vnitrodruhovou variabilitu ve složení střevní mikrobioty papoušků, a propojit tuto variabilitu s incidencí osmi vybraných poruch chování a fyziologie. Složení střevní mikrobioty 491 jedinců 85 druhů papoušků bylo analyzováno pomocí 16S rRNA metabarcodingu. Druh hostitele, typ potravy, a prostředí chovného zařízení byly identifikovány jako hlavní faktory ovlivňující diverzitu a složení střevní mikrobioty papoušků. Silnější fylogenetický signál byl zaznamenán u orální mikrobioty než u mikrobioty trusu. Byly popsány některé bakterie vyskytující se u většiny jedinců...